بررسی تنوع فنوتیپی ژنوتیپ‌‌های ماشک (Vicia L.) از گونه‌‌های مختلف تحت شرایط دیم در شهرستان مراغه

مقدمه

کمبود مواد غذایی و افزایش روزافزون جمعیت، به‌‌ویژه در کشورهای درحال توسعه، نگرانی‌‌های جدی در رابطه با تأمین غذا در آینده به وجود آورده است و در این میان نقش لگوم‌‌های علوفه‌‌ای در تعلیف دام و درنتیجه تأمین نیاز انسان به فرآورده‌‌های دامی اهمیت انکارناپذیری دارد. ماشک (Vicia L.) از تیرۀ بقولات (Fabaceae)، از انواع گیاهان علوفه‌‌ای خاص و مناسب مناطق سرد و خشک است (Ma et al., 2022). این گیاه از لحاظ پروتئین و خاکستر با یونجه مقایسه می‌‌شود (Hasanvand et al., 2010)؛ همچنین ماشک گیاهی مهم در کشاورزی پایدار است؛ زیرا موجب اصلاح و تقویت خاک می‌‌شود و ازت را در خاک تثبیت می‌‌کند (Ibañez et al., 2020). گزارش شده است که در میان گونه‌‌های علوفه‌‌ای، ماشک مناسب‌‌ترین لگوم علوفه‌‌ای برای کشت در سال‌‌های آیش مناطق دیم است (Monirifar, 2016). مطابق آمارنامۀ رسمی کشاورزی، 6/9 درصد از سطح برداشت و 4/27 درصد از میزان تولید محصولات زراعی کشور به نباتات علوفه‌‌ای اختصاص دارد. اگرچه آمار دقیقی از سطح زیر کشت و میزان تولید ماشک در داخل کشور وجود ندارد، گزارش شده است که 65 هزار هکتار از اراضی دیم کشور به محصولات علوفه‌‌ای به‌‌غیر از یونجه، شبدر و ذرت علوفه‌‌ای اختصاص دارد (Ministry of Jihad Agriculture, 2022).

از حدود 150 گونۀ مختلف ماشک شناسایی‌‌شده، تنها تعداد محدودی از آن در تولید علوفه در شرایط دیم استفاده می‌‌شود. بیشتر گونه‌‌های ماشک متحمل به خشکی هستند؛ هرچند میزان تحمل خشکی در گونه‌‌های مختلف ماشک متفاوت است و گونه‌‌های Vicia ervilia L. و Vicia dassycarpa L. در مقایسه با سایر گونه‌‌ها مقاومت به خشکی بیشتری دارند (Alizadeh, 2019). مهم‌‌ترین گونه‌‌های ماشک کشت‌‌شده در ایران شامل ماشک معمولی، ماشک گل‌‌خوشه‌‌ای و ماشک خزری است (Javanmard et al., 2019). با وجود اینکه مؤسسۀ تحقیقات کشاورزی دیم کشور ارقام مختلفی از ماشک علوفه‌ای را برای کاشت در اراضی دیم معرفی کرده است (Alizade Dizaj et al., 2013; Alizade Dizaj et al., 2016)، برای بهره‌‌وری زیاد به معرفی ارقام جدیدتر نیاز است.

تنوع فنوتیپی و ژنتیکی کلید دستیابی به پیشرفت در به‌‌نژادی است. از دهه‌‌های گذشته، ارزیابی تنوع صفات زراعی و مورفولوژیکی یکی از ابتدایی‌‌ترین گام‌‌ها در بررسی ژرم‌‌پلاسم گیاهی است. چنین صفاتی در مطالعات تکاملی و تاکسونومیکی اهمیت دارد. هانلت و متین در یکی از نخستین مطالعات، بیوسیستماتیک جنس Vicia L. را بررسی کردند (Hanelt & Mettin, 1989). در پژوهشی دیگر با هدف طبقه‌‌بندی گونه‌‌های ماشک، تنوع مورفولوژی بیش از 1500 نمونه ماشک از گونه‌‌های مختلف ارزیابی شد و نتایج 38 گونه و 14 زیرگونه در جنس Vicia L. را تأیید کرد (Maxted, 1993). علاوه‌‌بر صفات مورفولوژیکی، تنوع گونه‌‌های جنس ماشک در سطح مولکولی نیز بررسی شده است (Sun et al., 2022a; Yildirim et al., 2022). به‌‌طور کلی، مطالعات انجام‌‌شده روی تنوع ژنتیکی ماشک‌‌ها در ایران محدود است. حسنوند و همکاران در بررسی عملکرد و کیفیت علوفه در شش تودۀ بومی ماشک در شرایط آبی و دیم منطقۀ لرستان، تنوع مطلوبی برای این صفات گزارش کردند و توده‌‌های دورود و الیگودرز، نمونه‌‌های متحمل به خشکی شناسایی شد (Hasanvand et al., 2010). میرفخرایی و همکاران واکنش 12 ژنوتیپ ماشک کرک‌‌دار (Vicia dassycarpa L.) را نسبت به تنش خشکی بررسی کردند و نشان دادند تنش خشکی بر تمام صفات به‌‌جز تعداد دانه در نیام به‌‌طور معنی‌‌داری تأثیر می‌‌گذارد و عملکرد دانه و بیوماس بیشترین مقدار کاهش را در اثر تنش خشکی داشتند (Mirfakhraee et al., 2010). علاوه‌‌بر زیست تودۀ اندام هوایی، سطح برگ ماشک گل‌‌خوشه‌‌ای در اثر کمبود آب ناشی از افزایش دور آبیاری، کاهش می‌‌یابد (Rastegari et al., 2017). ارزیابی 89 ژنوتیپ ماشک گل‌‌خوشه‌‌ای تحت شرایط نرمال و تنش خشکی نشان داد بین آنها به لحاظ خصوصیات مورفولوژیک و زراعی تنوع ژنتیکی مطلوبی وجود داشت (Abbasi et al., 2014). در پژوهشی، جوانمرد و همکاران عملکرد کمی و کیفی 15 تودۀ بومی ماشک را در شرایط دیم بررسی کردند و نتیجه گرفتند که یک تودۀ بومی به‌‌دلیل عملکرد علوفۀ زیاد و یک تودۀ بومی به‌‌دلیل دارابودن کیفیت علوفۀ مطلوب، توده‌‌های بومی مناسب برای کشت در شرایط دیم هستند (Javanmard et al., 2019). در مطالعه‌‌ای دیگر با هدف بررسی پارامترهای مرتبط با تنش خشکی در 47 ژنوتیپ از گونۀ Vicia sativa L.، تنوع زیادی در بین مواد ژنتیکی مشاهده شد (De la Rosa et al., 2021). جوادی و همکاران با بررسی عملکرد و سایر صفات مورفولوژیک در 58 ژنوتیپ ماشک از گونه‌‌های مختلف بانک ژن منابع طبیعی ایران نتیجه گرفتند که بین ژرم‌‌پلاسم مطالعه‌‌شده ازنظر تمام صفات، اختلاف آماری معنی‌‌داری وجود دارد و ژنوتیپ‌‌ها قابلیت گروه‌‌بندی در خوشه‌‌های مشابه را دارند (Javadi et al., 2022). نظر به اهمیت تولید علوفه در کشور، مطالعۀ حاضر با هدف تعیین تنوع فنوتیپی و گزینش ژنوتیپ‌‌های برتر ماشک از پنج گونۀ Vicia ervilia L.، Vicia sativa L.، Vicia narbonencis L.، Vicia dassycarpa L. و Vicia panonica L. تحت شرایط دیم در شهرستان مراغه اجرا شد.

مواد و روش‌‌ها

مواد گیاهی و طرح آزمایشی

در پژوهش حاضر، تعداد 120 ژنوتیپ ماشک از مجموعۀ ژرم‌‌پلاسم بین‌‌المللی ارسالی از مرکز جهانی تحقیقات کشاورزی نواحی خشک (International Center for Agricultural Research in the Dry Areas) (ICARDA) در کرت‌‌هایی به اندازۀ یک متر مربع (با تعداد 250 بذر در هر متر مربع) در قالب طرح آگمنت و تحت شرایط دیم به‌‌صورت بهاره کشت شد. جزئیات مربوط به ژنوتیپ‌‌های مطالعه‌‌شده ازجمله نام، گونه و منشأ آنها در جدول 1 تنظیم شده است. با توجه به اینکه نیمی از ژنوتیپ‌‌ها به‌‌طور احتمالی به‌‌دلیل نگهداری طولانی‌‌مدت در بانک ژن با نبود جوانه‌‌زنی مواجه بودند و رشد لازم را نداشتند، تنها اطلاعات 60 ژنوتیپ ارائه شد. این ژنوتیپ‌‌ها در مزرعۀ ستاد مؤسسۀ تحقیقات کشاورزی دیم کشور واقع در شهرستان مراغه با عرض جغرافیایی ″12′16°37 شمالی و طول جغرافیایی ″36′27°46 شرقی و 1720 متر ارتفاع از سطح دریای آزاد ارزیابی شد. میزان بارندگی در ماههای اجرای آزمایش یعنی ماههای فروردین، اردیبهشت، خرداد و تیر سال 1401 به‌‌ترتیب برابر با 8/16، 4/33، 3/6 و 5/1 میلی‌‌متر بود. صفات ارزیابی‌‌شده شامل ارتفاع بوته (میانگین ارتفاع پنج بوتۀ تصادفی از هر کرت در زمان رسیدگی برحسب سانتی‌‌متر)، تعداد روز تا رسیدگی (شمار روزها از زمان کاشت تا 50 درصد رسیدگی در کرت‌‌ها)، وزن صد دانه (برحسب گرم)، عملکرد بیولوژیک و عملکرد دانه (با استفاده از کل بوته‌‌های کرت بعد از حذف حاشیه‌‌ها و بیان آن به‌‌صورت کیلوگرم در هکتار) بود.

جدول 1- اطلاعات ژنوتیپ‌‌های ماشک مطالعه‌‌شده

Table 1- The information of the genotypes of the studied vetch

تجزیه و تحلیل آماری

تجزیۀ واریانس بین گونه‌‌ها در نرم‌‌افزار آماری SAS 9.4 انجام شد. میانگین‌‌ها با استفاده از آزمون چنددامنه‌‌ای دانکن (Duncan's multiple range test) (DMRT) در همین نرم‌‌افزار مقایسه شد. بای‌‌پلات‌‌های تجزیه به مؤلفه‌‌های اصلی و دندروگرام تجزیۀ خوشه‌‌ای با استفاده از مربع فاصلۀ اقلیدسی و روش Ward ترسیم شد. این تجزیه‌‌ها با استفاده از بستۀ factoextra در برنامۀ R نسخۀ 4.2.2 اجرا شد. برای اطمینان از صحت گروه‌‌بندی انجام‌‌شده در تجزیۀ خوشه‌‌ای، مقادیر AU هر خوشه که درصد‌‌های به‌‌طور تقریبی بی‌‌طرفانه‌‌ای (Approximately Unbiased) هستند، ازطریق نمونه‌‌گیری مجدد بوت‌‌استرپ چندمقیاسی در بستۀ pvclust برنامۀ R محاسبه شد. از ضریب همبستگی پیرسون برای بررسی روابط بین صفات استفاده و بدین منظور نمودار همبستگی در بستۀ corrplot نرم‌‌افزار R ترسیم شد. در نهایت، از شاخص گزینش SH (Smith, 1936) و همچنین شاخص جدید فاصلۀ ژنوتیپ - ایدئوتیپ چندصفتی (Multi-trait genotype-ideotype distance index) (MGIDI) که مبتنی‌‌بر گزینش هم‌‌زمان چندصفتی است (Olivoto & Nardino, 2021)، برای انتخاب ژنوتیپ‌‌های مطلوب استفاده شد. شاخص‌‌های یادشده در بستۀ آماری metan نرم‌‌افزار R محاسبه شد (Olivoto & Lúcio, 2020).

جدول 2- تجزیۀ واریانس صفات مطالعه‌‌شده در گونه‌‌های مختلف ماشک

Table 2- Variance analysis of studied traits in different species of vetch

جدول 3- مقایسۀ میانگین‌‌ها بین گونه‌‌های مختلف ماشک از لحاظ صفات مطالعه‌‌شده

Table 3- Comparison of averages between different species of vetch in terms of studied traits

در مطالعه‌‌ای، با بررسی پارامترهای تحمل به تنش خشکی در ژنوتیپ‌‌های V. sativa، میانگین وزن صد دانه برابر با 6/6 گرم گزارش شد که با مقدار به‌‌دست‌‌آمده در مطالعۀ حاضر مشابه بود (De la Rosa et al., 2021). تنوع در بین ژنوتیپ‌‌های ماشک ازنظر صفات مختلف پیش از این گزارش شده است (Mirfakhraee et al., 2010; Abbasi et al., 2014; Javanmard et al., 2019). چنین واکنش‌‌های متفاوتی از گونه‌‌های ماشک در مواجه با تنش خشکی امری اجتناب‌‌ناپذیر است؛ زیرا گونه‌‌های مختلف ممکن است مکانیسم‌‌های متفاوتی برای تحمل به خشکی داشته باشند. در همین باره، بیان شده است که گونه‌های ماشک و جمعیت‌های آنها ویژگی‌های رشد، مراحل فنولوژی، خصوصیات علوفه و بهره‌وری بذر متفاوتی دارند (Javadi et al., 2022). علاوه‌‌بر تنش خشکی، تنوع در بین اکوتیپ‌‌های ماشک ازنظر تحمل به سایر تنش‌‌های محیطی ازجمله تنش شوری نیز گزارش شده است (Karimzadeh Negari et al., 2022; Sun et al., 2022b).

نتایج همبستگی بین صفات نشان داد عملکرد دانه با عملکرد بیولوژیک (^**81/0=r) و تعداد روز تا رسیدگی (^**80/0=r) همبستگی مثبت و معنی‌‌داری داشت. این همبستگی مثبت بین عملکرد بیولوژیک با تعداد روز تا رسیدگی (^**57/0=r) و ارتفاع بوته (^**54/0=r) نیز مشاهده شد. تنها رابطۀ منفی و معنی‌‌دار بین صفات ارتفاع بوته و وزن صد دانه (^**45/0-=r) بود (شکل 1-الف). روابط یادشده براساس بای‌‌پلات تجزیه به مؤلفه‌‌های اصلی (PCA) نیز به‌‌خوبی نمایان است؛ جایی که دو مؤلفۀ اول درمجموع به‌‌طور تقریبی 80 درصد از تغییرات موجود در داده‌‌ها را توجیه کردند. زوایای بین بردار صفات عملکرد دانه، تعداد روز تا رسیدگی و عملکرد بیولوژیک کمتر و درنتیجه روابط مثبت قوی‌‌تری بین آنها وجود داشت؛ در سوی مقابل زاویۀ بین بردار صفات وزن صد دانه با ارتفاع بوته بیش از 90 درجه بود که کوسینوس این زاویه تقریبی از همبستگی منفی بین این دو صفت است (شکل 1-ب). پیش از این، نتایج ضرایب همبستگی بین صفات در 89 ژنوتیپ ماشک گل‌‌خوشه‌‌ای تحت شرایط تنش خشکی مشخص کرد که بین عملکرد و صفات ارتفاع گیاه، تعداد غلاف، وزن صد دانه، عملکرد علوفۀ خشک، تعداد دانه در غلاف و تعداد گل همبستگی مثبت و معنی‌‌دار وجود دارد (Abbasi et al., 2014). Mirfakhraee et al. (2010) در تجزیۀ علیت بیوماس هوایی و عملکرد دانه در ماشک کرک‌‌دار تحت شرایط مختلف آبیاری اظهار داشتند که در شرایط کم آبیاری، تعداد دانه در نیام و چگالی دانه از اجزای اصلی بیوماس هوایی و وزن هزار دانه و طول ساقه از اجزای اصلی عملکرد دانه بود؛ همچنین در شرایط دیم نیز تعداد دانه در بوته به‌‌تنهایی از اجزای اصلی بیوماس محسوب شد جوادی و همکاران براساس تجزیۀ PCA مشخص کردند که تغییرات در ژنوتیپ‌‌های ماشک به‌‌طور عمده ناشی از صفاتی مانند روز تا گلدهی، روز تا رسیدگی و صفات بذر بود و سهم مهمی در تفکیک جمعیت‌‌ها داشتند (Javadi et al., 2022)؛ همچنین نتایج پژوهش حاضر نشان داد ژنوتیپ‌‌های مربوط به هر گونه، پراکنش به‌‌طور تقریبی مشابهی براساس دو مؤلفۀ اصلی اول داشتند. این نتیجه حاکی از آن است که ارزیابی‌‌های مطالعه‌‌شده روی این گونه‌‌ها به‌‌طور تقریبی به‌‌خوبی گونه‌‌های ماشک را از همدیگر تفکیک کرده است؛ به‌‌ویژه گونۀ ماشک V. ervilia که به شکل متمایزتری از سایر گونه‌‌ها توزیع یافته است (شکل 2).

شکل 1- روابط بین صفات مطالعه‌‌شده براساس ضرایب همبستگی پیرسون (A) و بای‌‌پلات تجزیه به مؤلفه‌‌های اصلی (B).

ns و ** به ترتیب بیانگر غیر معنی‌‌داری و معنی‌‌داری در سطح احتمال یک درصد است.

HKW: وزن صد دانه، PH: ارتفاع بوته، BY: عملکرد بیولوژیک، GY: عملکرد دانه و DTM: تعداد روز تا رسیدگی.

Figure 1- Relationships between the studied traits based on Pearson correlation coefficients (A) and biplot decomposition into principal components (B).

ns and ** indicate non-significance and significance at the one percent probability level, respectively.

HKW: hundred seed weight, PH: plant height, BY: biological yield, GY: seed yield and DTM: number of days to maturity.

شکل 2- پراکنش ژنوتیپ‌‌های ماشک از پنج گونۀ مختلف برمبنای دو مؤلفۀ اول تجزیه به مؤلفه‌‌های اصلی

Figure 2- Distribution of vetch genotypes from five different species based on the first two components of the decomposition into main components

برپایۀ نتایج تجزیۀ خوشه‌‌ای، ژنوتیپ‌‌های ماشک مطالعه‌‌شده در دو گروه اصلی و چهار زیرگروه فرعی دسته‌‌بندی شد. در زیرگروه اول 18 ژنوتیپ (30 درصد)، در زیرگروه دوم 15 ژنوتیپ (25 درصد)، در زیرگروه سوم هشت ژنوتیپ (3/13 درصد) و در نهایت در زیرگروه چهارم 19 ژنوتیپ (7/31 درصد) قرار گرفت (شکل 3). دامنۀ مقادیر AU خوشه‌‌ها از 78 درصد تا 94 درصد متغیر بود؛ بنابراین دندروگرام اعتبار لازم را دارد و گروه‌‌بندی با صحت زیادی انجام شده است. اگرچه تجزیۀ خوشه‌‌ای، تمام ژنوتیپ‌‌های مربوط به هر گونه را در زیرگروهی یکسان قرار نداد، گروه اصلی اول به‌‌طور عمده شامل گونه‌‌های ماشک
V. narbonencis و V. sativa بود؛ در حالی که گروه اصلی دوم بیشتر حاوی گونه‌‌های ماشک
V. panonica، V. dassycarpa و V. ervilia بود. ژنوتیپ‌‌های موجود در زیرگروه سوم و پس از آن زیرگروه چهارم دارای بیشترین عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه، تعداد روز تا رسیدگی و ارتفاع بوته بود. اگرچه مؤفقیت در زراعت دیم به میزان و توزیع بارندگی بستگی دارد، استفاده از ژنوتیپ‌‌هایی که تحت شرایط تنش کم‌‌آبی عملکرد زیادی دارند، تأثیر عمده‌‌ای در بهبود تولید خواهد داشت؛ از این رو طبق نتایج این پژوهش، لازم است از ژنوتیپ‌‌های موجود در زیرگروه سوم برای کشت و توسعۀ ارقام زراعی ماشک بیشتر استفاده شود. ژنوتیپ‌‌های این خوشه به‌‌طور عمده از گونۀ V. ervilia است. در همین ارتباط، گزارش شده است که امکان استفاده از ماشک ارویلیا با منشأ خاورمیانه برای تولید دانه و علوفۀ خشک وجود دارد و دارای تیپی ایستاده، نیمه مقاوم به سرما، بسیار مقاوم به خشکی، مناسب برای خاک‌‌های خنثی و حتی کمی اسیدی است (Alizadeh, 2019).

استفاده از تجزیۀ خوشه‌‌ای برای گروه‌‌بندی ژنوتیپ‌‌های ماشک تحت تنش‌‌های محیطی ازجمله خشکی (Hasanvand et al., 2010) و شوری (Karimzadeh Negari et al., 2022) پیش از این گزارش شده است. در ارزیابی تنوع ژنتیکی و تجزیۀ خوشه‌‌ای کلکسیون ماشک تلخ(Vicia ervilia) براساس صفات زراعی و مورفولوژیکی نشان داده شد که توده‌‌های استان‌‌های کردستان، لرستان و مرکزی در خوشۀ اول، توده‌‌های استان‌‌های ایلام، همدان و اصفهان در خوشۀ دوم و نمونه‌‌های استان‌‌های کرمان و آذربایجان شرقی در خوشۀ سوم قرار دارند (Abbasi et al., 2007). در مطالعه‌‌ای دیگر، 58 ژنوتیپ ماشک از گونه‌‌های مختلف در پنج خوشه گروه‌‌بندی شد که مشابه نتایج پژوهش حاضر برخی از خوشه‌‌ها شامل ژنوتیپ‌‌هایی از گونه‌‌های متفاوت بود (Javadi et al., 2022). ون در وو و همکاران ضمن مشاهدۀ تنوع مورفولوژیکی در ژنوتیپ‌‌های گونۀ V. sativa نتیجه گرفتند که امکان شناسایی تعداد شش زیرگونه براساس تجزیۀ خوشه‌‌ای وجود دارد (Van de Wouw et al., 2003)؛ علاوه‌‌بر صفات مورفولوژیک، براساس اطلاعات مولکولی نیز تمایز روشنی بین گونه‌‌های مختلف ماشک گزارش شده است (Yildirim et al., 2022).

شکل 3- دندروگرام حاصل از تجزیۀ خوشه‌‌ای براساس صفات مطالعه‌‌شده در 60 ژنوتیپ ماشک. مقادیر روی هر خوشه، درصدهای به‌‌طور تقریبی بی‌‌طرفانه‌‌ای (AU) هستند که با نمونه‌‌گیری مجدد (1000n=) بوت‌‌استرپ چندمقیاسی محاسبه شده است.

Figure 3- Dendrogram resulting from cluster analysis based on the traits studied in 60 vetch genotypes. Values on each cluster are approximately unbiased percentages (AU) calculated by multiscale bootstrap resampling (n = 1000).

با وجود آن‌‌که عملکرد، مهم‌‌ترین صفت تلقی می‌‌شود، انتخاب ژنوتیپ‌‌ها برپایۀ چندین صفت موضوعی اساسی و مهم در اصلاح نباتات است (Yan & Frégeau-Reid, 2018). به‌‌منظور گزینش ژنوتیپ‌‌های برتر ازنظر تمام صفات، در پژوهش حاضر از شاخص فاصلۀ ژنوتیپ - ایدئوتیپ چندصفتی (MGIDI) و شاخص اسمیت (SH) استفاده شد. در شاخص MGIDI، تجزیه به عامل‌‌ها برای کاهش ابعاد داده‌‌ها ضروری است؛ از این رو تجزیه به عامل‌‌ها روی تمام صفات انجام شد و نتایج نشان داد دو عامل اول 8/79 درصد از تغییرات موجود در داده‌‌ها را توجیه می‌‌کنند. بزرگ‌‌ترین ضرایب عاملی منفی در عامل اول به‌‌ترتیب مربوط به صفات عملکرد دانه، تعداد روز تا رسیدگی، عملکرد بیولوژیک و ارتفاع بوته بود؛ در حالی که وزن صد دانه در این عامل ضریب ناچیز مثبت داشت. عامل دوم به‌‌طور مثبت تحت تأثیر صفات ارتفاع بوته و عملکرد بیولوژیک و به‌‌صورت منفی متأثر از وزن صد دانه بود (جدول 4)؛ همچنین شاخص اسمیت به‌‌وسیلۀ تابع خطی از ارزش‌‌های فنوتیپی تخمین شد که ضرایب مربوط به هر صفت در جدول 4 ارائه شده است. در این شاخص وزن همۀ صفات برابر با واحد (یک) در نظر گرفته شد. براساس نتایج شاخص گزینش MGIDI، ژنوتیپ‌‌های G6، G5، G4، G10، G9، G12، G7، G1، G8، G92، G3 و G23 به ترتیب ژنوتیپ‌‌های مطلوب گزینش شد (شکل 4)؛ همچنین برپایۀ شاخص SH نیز ژنوتیپ‌‌های G1، G3، G4، G6، G7، G8، G12، G77، G100، G101، G110 و G119 انتخاب شد. با مقایسۀ نتایج این دو شاخص مشخص می‌‌شود که هفت ژنوتیپ در هر دو شاخص به‌‌طور مشترک گزینش شده است (شکل 5). این ژنوتیپ‌‌های مشترک که همگی متعلق به گونۀ V. ervilia است، منابع ژنتیکی ارزشمندی برای اصلاح ماشک در داخل کشور هستند؛ همچنین ژنوتیپ‌‌هایی از سایر گونه‌‌ها نظیر V. panonica، V. narbonencis،
V. dassycarpa و V. sativa به شکل محدود توسط یکی از شاخص‌‌ها گزینش شد. به نظر می‌‌رسد، اختلاف در نتایج دو شاخص ناشی از نحوۀ محاسبۀ آنها و چگونگی تعریف ژنوتیپ ایده‌‌آل باشد. در نهایت، دیفرانسیل گزینش (تفاوت میانگین افراد برگزیده‌‌شده از میانگین کل) تحت هر دو شاخص حاکی از آن بود که این آماره برای صفات عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه، تعداد روز تا رسیدگی و ارتفاع بوته مثبت و برای وزن صد دانه منفی بود (جدول 5). شاخص MGIDI در مقایسه با شاخص SH برای تمام صفات به‌‌جز ارتفاع بوته، درصد دیفرانسیل گزینش بزرگ‌‌تری داشت. منفی‌‌بودن دیفرانسیل گزینش برای وزن دانه پیش از این در گیاه جو نیز گزارش شده است (Shirzad et al., 2023).

جدول 4- بارهای عاملی حاصل از چرخش واریماکس و آماره‌‌های مربوط به شاخص گزینش MGIDI و شاخص گزینش اسمیت

Table 4- Factor loadings resulting from varimax rotation and statistics related to MGIDI selection index and Smith selection index

تاکنون، کاربرد مؤفق شاخص گزینش MGIDI در انتخاب گیاهانی نظیر گندم (Nardino et al., 2022; Lima et al., 2022)، جو (Shirzad et al., 2023)، بادمجان (Uddin et al., 2021) و ... گزارش شده است؛ همچنین توانایی شاخص یادشده در غربالگری ژنوتیپ‌‌های متحمل به تنش خشکی به اثبات رسیده است (Pour-Aboughadareh & Poczai, 2021). در طیفی از گیاهان علوفه‌‌ای برای انتخاب ژنوتیپ‌‌های برتر از شاخص‌‌های گزینش چندصفتی استفاده شده است. علیزاده و شهبازی در انتخاب ژنوتیپ‌‌های ماشک مناسب کشت پاییزه نتیجه گرفتند که معیار انتخاب براساس تمام اطلاعات موجود در داده‌‌های آزمایشی و تصحیح نتایج از لحاظ تغییرات موجود در مزرعه، اطمینان بیشتری در انتخاب لاین‌‌ها نسبت به تجزیه‌‌های رایج دارد (Alizadeh & Shahbazi, 2016). ژی و همکاران بهره‌‌گیری از صفات مختلف شامل قدرت بذردهی و وزن خشک علوفه در انتخاب ژنوتیپ‌‌های شبدر قرمز با عملکرد علوفه زیاد را توصیه کردند (Xie et al., 1997). ایمانی و همکاران افزایش تعداد صفات در شاخص‌‌های گزینش را برای بهبود عملکرد علوفۀ فیستوکای بلند ضروری دانستند و اظهار داشتند که بیشترین بهرۀ ژنتیکی مورد انتظار ازطریق واردکردن اطلاعات حاصل از تمام صفات در چرخۀ انتخاب به دست می‌‌آید (Imani et al., 2009). در رابطه با اهمیت صفات در شاخص‌‌های گزینش نتیجه‌‌گیری شده است که عملکرد، ارتفاع بوته و تعداد ساقه به ترتیب بیشترین اهمیت را در گزینش ژنوتیپ‌‌های یونجه دارند (Monirifar, 2010). نتایجی مشابه توسط مجیدی و همکاران برای افزایش عملکرد علوفۀ اسپرس تحت شرایط نرمال و تنش خشکی گزارش شده است (Majidi et al., 2014). در مطالعه‌‌ای، جاهوفر و کاسلر استفاده از شاخص‌‌های وزن‌‌دهی‌‌شده را برای بهبود زیست‌‌توده در گونۀ علوفه‌‌ای Panicum virgatum L. پیشنهاد کردند (Jahufer & Casler, 2015).

جدول 5- پیشرفت گزینش براساس شاخص چندصفتی MGIDI و شاخص اسمیت

Table 5- Selection progress based on MGIDI multi-attribute index and Smith index

شکل 4- رتبه و ژنوتیپ‌‌های گزینش‌‌شدۀ ماشک براساس شاخص MGIDI و شدت گزینش 20 درصد

Figure 4- The ranking and selected genotypes of the vetch based on the MGIDI index and the selection intensity of 20%

شکل 5- ژنوتیپ‌‌های ماشک گزینش‌‌شده توسط شاخص‌‌های MGIDI و SH براساس شدت گزینش 20 درصد

Figure 5- The vetch genotypes selected by MGIDI and SH indices based on 20% selection intensity

جمع‌‌بندی

طبق نتایج پژوهش حاضر، تنوع چشمگیری بین گونه‌‌های ماشک به لحاظ عملکرد و صفات زراعی مشاهده شد که برای تفکیک‌‌کردن گونه‌‌های ماشک کافی بود. برخی از ژنوتیپ‌‌ها عملکرد و خصوصیات زراعی مناسب‌‌تری از خود نشان دادند؛ به طوری که توسط شاخص‌‌های گزینش چندصفتی به‌‌راحتی انتخاب شدند و امکان استفاده از آنها در برنامه‌‌های به‌‌نژادی آتی وجود دارد؛ همچنین پیشنهاد می‌‌شود به تنوع موجود در ژرم‌‌پلاسم ماشک در مطالعات تاکسونومی و بیوسیستماتیک توجه و در پژوهش‌‌های آتی جنبه‌‌های مولکولی چنین تنوعی بیشتر مطالعه شود؛ همین‌‌طور لازم است واکنش این ژنوتیپ‌‌ها به سایر تنش‌‌های محیطی ازجمله سرما و شوری نیز بررسی شود.